JPH05139779A - フオトマスク用の石英ガラス基板 - Google Patents
フオトマスク用の石英ガラス基板Info
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- JPH05139779A JPH05139779A JP32715391A JP32715391A JPH05139779A JP H05139779 A JPH05139779 A JP H05139779A JP 32715391 A JP32715391 A JP 32715391A JP 32715391 A JP32715391 A JP 32715391A JP H05139779 A JPH05139779 A JP H05139779A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐エッチング性に優れたフォトマスク用の石英
ガラス基板。 【構成】ハロゲン含有量が１０ｐｐｍ以下、ＯＨ含有量
が１００ｐｐｍ以下、重金属およびアルカリの含有量の
総計が１ｐｐｍ以下であって、徐冷点が１１５０℃以上
であり、かつ基板表面に、窒素、カーボン、アルミニウ
ムのうちの少なくとも１種類をイオン注入してあること
を特徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板。
ガラス基板。 【構成】ハロゲン含有量が１０ｐｐｍ以下、ＯＨ含有量
が１００ｐｐｍ以下、重金属およびアルカリの含有量の
総計が１ｐｐｍ以下であって、徐冷点が１１５０℃以上
であり、かつ基板表面に、窒素、カーボン、アルミニウ
ムのうちの少なくとも１種類をイオン注入してあること
を特徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスク用の石英
ガラス基板に関する。
ガラス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英ガラスは、近赤外から真空紫外域ま
での広範囲の波長にわたって透明な材料であること、並
びに熱膨張率が極めて小さく寸法安定性に優れているこ
と、更に化学的な耐久性に優れていることのために、Ｌ
ＳＩのフォトリソグラフィ工程等に用いられるフォトマ
スク用基板材料として最適であり、広く用いられてい
る。
での広範囲の波長にわたって透明な材料であること、並
びに熱膨張率が極めて小さく寸法安定性に優れているこ
と、更に化学的な耐久性に優れていることのために、Ｌ
ＳＩのフォトリソグラフィ工程等に用いられるフォトマ
スク用基板材料として最適であり、広く用いられてい
る。
【０００３】一方、近年のＬＳＩの集積度の高密度化の
進展は目ざましく、そのための加工技術の微細化への要
求・期待も大きなものがある。今後、ＤＲＡＭの集積度
として、１６Ｍ〜６４Ｍへ移行して行くにあたっては、
フォトリソグラフィ技術についても、位相シフト法の実
用化が焦眉の課題となっている。
進展は目ざましく、そのための加工技術の微細化への要
求・期待も大きなものがある。今後、ＤＲＡＭの集積度
として、１６Ｍ〜６４Ｍへ移行して行くにあたっては、
フォトリソグラフィ技術についても、位相シフト法の実
用化が焦眉の課題となっている。
【０００４】かかる背景のもと、位相シフト法の実用化
に向けては、従来にも増してより高機能で高品位なフォ
トマスクが求められている。すなわち、位相シフト用マ
スクは、石英ガラス基板上にシフター機能を有する膜が
乗り、更にその上に遮光膜が乗った構成を取っており、
パターン形成にあたっては、遮光膜の選択エッチング
や、遮光膜とシフター膜の選択エッチングを行う必要が
ある。通常シフター膜としては、露光波長に対し透明な
材料であるシリカ、フォトレジスト等が用いられるが、
耐久性、信頼性等の問題からシリカが有望視されてい
る。
に向けては、従来にも増してより高機能で高品位なフォ
トマスクが求められている。すなわち、位相シフト用マ
スクは、石英ガラス基板上にシフター機能を有する膜が
乗り、更にその上に遮光膜が乗った構成を取っており、
パターン形成にあたっては、遮光膜の選択エッチング
や、遮光膜とシフター膜の選択エッチングを行う必要が
ある。通常シフター膜としては、露光波長に対し透明な
材料であるシリカ、フォトレジスト等が用いられるが、
耐久性、信頼性等の問題からシリカが有望視されてい
る。
【０００５】シリカの成膜方法としてはＳＯＧ法、ＣＶ
Ｄ法等が検討されているが、これらの方法ではフォトマ
スク用石英ガラス基板が高温度にさらされることとな
り、耐熱性の高い石英ガラス基板が必要とされていた。
さらに、これらのシフター膜をエッチングする条件で
は、シフター膜とともに、下地の石英ガラス基板表面が
エッチングされ、これを用いた露光時の光学的特性を損
なうという問題を有していた。更に、その他のプロセス
技術も、単純なスパッター法による遮光膜であるクロム
膜の形成やフォトレジストを用いてのウエット／ドライ
エッチングによるパターニングといった比較的低温度域
のみのプロセスから、より高温のプロセスを採用するニ
ーズが生じてきている。
Ｄ法等が検討されているが、これらの方法ではフォトマ
スク用石英ガラス基板が高温度にさらされることとな
り、耐熱性の高い石英ガラス基板が必要とされていた。
さらに、これらのシフター膜をエッチングする条件で
は、シフター膜とともに、下地の石英ガラス基板表面が
エッチングされ、これを用いた露光時の光学的特性を損
なうという問題を有していた。更に、その他のプロセス
技術も、単純なスパッター法による遮光膜であるクロム
膜の形成やフォトレジストを用いてのウエット／ドライ
エッチングによるパターニングといった比較的低温度域
のみのプロセスから、より高温のプロセスを採用するニ
ーズが生じてきている。
【０００６】更に、マスクパターンの超微細化に伴い、
基板材料の光学的均質性についても充分な配慮をする必
要が生じていることは言うまでもない。
基板材料の光学的均質性についても充分な配慮をする必
要が生じていることは言うまでもない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の問題点を解消し、位相シフト法を実用化する上で有用
な、耐エッチング性に優れ、その徐冷点が１１５０℃以
上であるフォトマスク基板用石英ガラスを提供すること
にある。
の問題点を解消し、位相シフト法を実用化する上で有用
な、耐エッチング性に優れ、その徐冷点が１１５０℃以
上であるフォトマスク基板用石英ガラスを提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、ハロゲン含有量が１０ｐ
ｐｍ以下、ＯＨ含有量が１００ｐｐｍ以下、重金属およ
びアルカリの含有量の総計が１ｐｐｍ以下であって、徐
冷点が１１５０℃以上であり、かつ基板表面に、窒素、
カーボン、アルミニウムのうちの少なくとも１種類をイ
オン注入してあることを特徴とするフォトマスク用の石
英ガラス基板を提供するものである。
決すべくなされたものであり、ハロゲン含有量が１０ｐ
ｐｍ以下、ＯＨ含有量が１００ｐｐｍ以下、重金属およ
びアルカリの含有量の総計が１ｐｐｍ以下であって、徐
冷点が１１５０℃以上であり、かつ基板表面に、窒素、
カーボン、アルミニウムのうちの少なくとも１種類をイ
オン注入してあることを特徴とするフォトマスク用の石
英ガラス基板を提供するものである。
【０００９】また、本発明は、上記フォトマスク用の石
英ガラス基板において、窒素のイオン注入量が１×１０
14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であることを特徴
とするフォトマスク用の石英ガラス基板を提供するもの
である。
英ガラス基板において、窒素のイオン注入量が１×１０
14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であることを特徴
とするフォトマスク用の石英ガラス基板を提供するもの
である。
【００１０】また本発明は、上記フォトマスク用の石英
ガラス基板において、アルミニウムのイオン注入量が１
×１０14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であること
を特徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板を提供す
るものである。
ガラス基板において、アルミニウムのイオン注入量が１
×１０14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であること
を特徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板を提供す
るものである。
【００１１】また本発明は、上記フォトマスク用の石英
ガラス基板において、カーボンのイオン注入量が１×１
０14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であることを特
徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板を提供するも
のである。
ガラス基板において、カーボンのイオン注入量が１×１
０14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であることを特
徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板を提供するも
のである。
【００１２】また本発明は、上記フォトマスク用の石英
ガラス基板において、基板の外径Ｄ（円形の場合はその
直径、矩形の場合は短辺の長さ）に対し、基板の面内中
心から半径Ｒ＝０．４×Ｄで囲まれる領域内の屈折率の
変動幅が３×１０-6以下であることを特徴とするフォト
マスク用の石英ガラス基板を提供するものである。
ガラス基板において、基板の外径Ｄ（円形の場合はその
直径、矩形の場合は短辺の長さ）に対し、基板の面内中
心から半径Ｒ＝０．４×Ｄで囲まれる領域内の屈折率の
変動幅が３×１０-6以下であることを特徴とするフォト
マスク用の石英ガラス基板を提供するものである。
【００１３】本発明において、石英ガラス基板表面に注
入される元素は、窒素、カーボン、アルミニウムの少な
くも何れか一種類以上である必要がある。これらがイオ
ン注入されると、これらのドープがないシリカ膜と比較
した場合ドライエッチング／ウエットエッチング何れの
場合にも、エッチングレートが低下し、選択的なシフタ
ー膜のエッチングが可能となる。これらの元素をイオン
注入した場合の石英ガラス表面層の構造変化について
は、明確ではないが、化学量論組成とはならないまで
も、窒化珪素、炭化珪素あるいは、シリコンアルミニウ
ムオキシナイトライド（ＳＩＡＬＯＮ）的な構造が生成
しており、その結果エッチング耐性が向上するものと推
定される。
入される元素は、窒素、カーボン、アルミニウムの少な
くも何れか一種類以上である必要がある。これらがイオ
ン注入されると、これらのドープがないシリカ膜と比較
した場合ドライエッチング／ウエットエッチング何れの
場合にも、エッチングレートが低下し、選択的なシフタ
ー膜のエッチングが可能となる。これらの元素をイオン
注入した場合の石英ガラス表面層の構造変化について
は、明確ではないが、化学量論組成とはならないまで
も、窒化珪素、炭化珪素あるいは、シリコンアルミニウ
ムオキシナイトライド（ＳＩＡＬＯＮ）的な構造が生成
しており、その結果エッチング耐性が向上するものと推
定される。
【００１４】また、イオン注入量は、採用するエッチン
グ条件に依存するが、窒素イオン、アルミニウムイオ
ン、カーボンイオンの場合には、１×１０14〜１×１０
16イオン／ｃｍ2 の範囲であることが好ましく、この範
囲よりも少ない場合には、エッチング耐性の向上が得ら
れず、かかる範囲よりも多量の場合には、その効果の程
度がかかる範囲内の処理と実質的に変わらないことか
ら、好ましくない。
グ条件に依存するが、窒素イオン、アルミニウムイオ
ン、カーボンイオンの場合には、１×１０14〜１×１０
16イオン／ｃｍ2 の範囲であることが好ましく、この範
囲よりも少ない場合には、エッチング耐性の向上が得ら
れず、かかる範囲よりも多量の場合には、その効果の程
度がかかる範囲内の処理と実質的に変わらないことか
ら、好ましくない。
【００１５】また、かかる石英ガラスの組成としては、
含有されるハロゲン量は、１０ｐｐｍ以下であることが
好ましく、これを超えるハロゲンが含有される場合に
は、耐熱性が低下してしまうため好ましくない。また、
ＯＨ含有量は、１００ｐｐｍ以下であることが好まし
く、特には５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。１０
０ｐｐｍを超えるＯＨ量を含有する場合には、ハロゲン
と同じく耐熱性が低下してしまうために好ましくない。
含有されるハロゲン量は、１０ｐｐｍ以下であることが
好ましく、これを超えるハロゲンが含有される場合に
は、耐熱性が低下してしまうため好ましくない。また、
ＯＨ含有量は、１００ｐｐｍ以下であることが好まし
く、特には５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。１０
０ｐｐｍを超えるＯＨ量を含有する場合には、ハロゲン
と同じく耐熱性が低下してしまうために好ましくない。
【００１６】重金属およびアルカリ含有量については、
その総和が１ｐｐｍ以下であることが好ましく、これを
超えて含有する場合には、短波長領域での分光透過率の
低下をもたらすため好ましくない。また、徐冷点とはガ
ラスの粘度が１０13ポイズを示す温度であるが、これは
１１５０℃以上であることが好ましく、かかる温度より
高い徐冷点を有すれば、フォトマスク作成上のプロセス
温度として約１０００℃程度を採用することが可能とな
り好ましい。
その総和が１ｐｐｍ以下であることが好ましく、これを
超えて含有する場合には、短波長領域での分光透過率の
低下をもたらすため好ましくない。また、徐冷点とはガ
ラスの粘度が１０13ポイズを示す温度であるが、これは
１１５０℃以上であることが好ましく、かかる温度より
高い徐冷点を有すれば、フォトマスク作成上のプロセス
温度として約１０００℃程度を採用することが可能とな
り好ましい。
【００１７】また、通常フォトマスクの使用条件として
は、基板面内の中央部８０％程度を有効範囲とすること
から、少なくともかかる範囲においては、面内の屈折率
の変動幅が３×１０-6以下であることが好ましい。かか
る変動幅を超える場合には、マスクパターンの線幅が微
細化した場合にシャープなパターンの形成が困難となる
ために好ましくない。
は、基板面内の中央部８０％程度を有効範囲とすること
から、少なくともかかる範囲においては、面内の屈折率
の変動幅が３×１０-6以下であることが好ましい。かか
る変動幅を超える場合には、マスクパターンの線幅が微
細化した場合にシャープなパターンの形成が困難となる
ために好ましくない。
【００１８】かかる石英ガラス基板の製造方法として
は、上記の項目を満足していれば特に制約はないが、例
えば、予めガラス形成原料を加熱加水分解して得られる
石英ガラス微粒子を基材に堆積・成長させた多孔質石英
ガラス体を透明ガラス化する温度以下の温度域で水蒸気
分圧の低い雰囲気中に一定時間加熱保持した後、透明ガ
ラス化温度に昇温加熱して透明ガラス化して石英ガラス
体とする方法により作成することが可能である。
は、上記の項目を満足していれば特に制約はないが、例
えば、予めガラス形成原料を加熱加水分解して得られる
石英ガラス微粒子を基材に堆積・成長させた多孔質石英
ガラス体を透明ガラス化する温度以下の温度域で水蒸気
分圧の低い雰囲気中に一定時間加熱保持した後、透明ガ
ラス化温度に昇温加熱して透明ガラス化して石英ガラス
体とする方法により作成することが可能である。
【００１９】用いられるガラス形成原料としてはガス化
可能な原料であれば特に制限されるものではないが、Ｓ
ｉＣｌ4 ，ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｓｉ（ＣＨ
3 ）Ｃｌ3 等の塩化物、ＳｉＦ4 、ＳｉＨＦ3 ，ＳｉＨ
2Ｆ2 等のフッ化物、ＳｉＢｒ4 ，ＳｉＨＢｒ3 等の臭
化物、ＳｉＩ4 の沃化物などのハロゲン化珪素化合物が
作業性やコストの面から好ましい。多孔質石英ガラス体
は、これらのガラス形成原料を通常の酸水素火炎中で加
水分解し、基材上に堆積させて形成される。
可能な原料であれば特に制限されるものではないが、Ｓ
ｉＣｌ4 ，ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｓｉ（ＣＨ
3 ）Ｃｌ3 等の塩化物、ＳｉＦ4 、ＳｉＨＦ3 ，ＳｉＨ
2Ｆ2 等のフッ化物、ＳｉＢｒ4 ，ＳｉＨＢｒ3 等の臭
化物、ＳｉＩ4 の沃化物などのハロゲン化珪素化合物が
作業性やコストの面から好ましい。多孔質石英ガラス体
は、これらのガラス形成原料を通常の酸水素火炎中で加
水分解し、基材上に堆積させて形成される。
【００２０】このようにして得られた多孔質石英ガラス
体は、ついで低水蒸気分圧雰囲気下で一定時間加熱保持
された後、透明ガラス化温度まで昇温されて透明ガラス
化して石英ガラスとなる。すなわち、例えば、多孔質体
は雰囲気制御可能な電気炉内に予め装着された後、一定
の昇温速度で加熱される。ついで所定の温度に到達の
後、乾燥ガスを雰囲気中に導入し、多孔質体が接する雰
囲気を置換することにより雰囲気中の水蒸気分圧を所定
値以下に低減する。その水蒸気分圧としては、０．００
２ｍｍＨｇ以下であることが好ましく、これを超える場
合には最終的に得られる石英ガラス中のＯＨ量を低減さ
せることが困難なため好ましくない。
体は、ついで低水蒸気分圧雰囲気下で一定時間加熱保持
された後、透明ガラス化温度まで昇温されて透明ガラス
化して石英ガラスとなる。すなわち、例えば、多孔質体
は雰囲気制御可能な電気炉内に予め装着された後、一定
の昇温速度で加熱される。ついで所定の温度に到達の
後、乾燥ガスを雰囲気中に導入し、多孔質体が接する雰
囲気を置換することにより雰囲気中の水蒸気分圧を所定
値以下に低減する。その水蒸気分圧としては、０．００
２ｍｍＨｇ以下であることが好ましく、これを超える場
合には最終的に得られる石英ガラス中のＯＨ量を低減さ
せることが困難なため好ましくない。
【００２１】また加熱保持する温度域としては、８００
〜１２５０℃の範囲内が好ましく、この温度域より低い
温度では実質的な効果が得られず、またこの温度域より
高い温度では多孔質体の表面のガラス化が進行するた
め、多孔質体内部を所望の低水蒸気分圧雰囲気に置換す
ることができず好ましくない。また、この温度域であれ
ば、加熱処理の方法としては、一定温度に保持しても良
く、またこの温度域内を所定の時間の範囲内で昇温させ
ながら処理しても良い。またこの温度域での保持時間
は、保持温度に依存するため一概に規定することはでき
ないが１〜３０時間程度が好ましく、これより短い場合
には実質的な効果がなく、またこれより長時間かけた場
合にもその効果は変わらないために生産効率等を考慮に
入れると好ましくない。
〜１２５０℃の範囲内が好ましく、この温度域より低い
温度では実質的な効果が得られず、またこの温度域より
高い温度では多孔質体の表面のガラス化が進行するた
め、多孔質体内部を所望の低水蒸気分圧雰囲気に置換す
ることができず好ましくない。また、この温度域であれ
ば、加熱処理の方法としては、一定温度に保持しても良
く、またこの温度域内を所定の時間の範囲内で昇温させ
ながら処理しても良い。またこの温度域での保持時間
は、保持温度に依存するため一概に規定することはでき
ないが１〜３０時間程度が好ましく、これより短い場合
には実質的な効果がなく、またこれより長時間かけた場
合にもその効果は変わらないために生産効率等を考慮に
入れると好ましくない。
【００２２】また、乾燥ガスとしては、窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等を通常用いることができるが、乾燥ガス
として使用できれば必ずしもこれらのガスに限定される
ものではない。ついでこのような加熱処理の後、多孔質
ガラス体はガラス化温度まで昇温されてガラス化され
る。ガラス化温度としては、１３５０〜１５００℃の範
囲から採用することが好ましい。更に、加熱処理とガラ
ス化処理は、それぞれ別の加熱装置で行われてもかまわ
ないが、その場合には、移送時に水分が吸着したりする
ことを防止する等の処置を講じることが好ましい。した
がって、さらに好ましい実施態様としては、加熱処理と
ガラス化を同一の設備で行うことが好ましい。
ム、アルゴン等を通常用いることができるが、乾燥ガス
として使用できれば必ずしもこれらのガスに限定される
ものではない。ついでこのような加熱処理の後、多孔質
ガラス体はガラス化温度まで昇温されてガラス化され
る。ガラス化温度としては、１３５０〜１５００℃の範
囲から採用することが好ましい。更に、加熱処理とガラ
ス化処理は、それぞれ別の加熱装置で行われてもかまわ
ないが、その場合には、移送時に水分が吸着したりする
ことを防止する等の処置を講じることが好ましい。した
がって、さらに好ましい実施態様としては、加熱処理と
ガラス化を同一の設備で行うことが好ましい。
【００２３】こうして得られた石英ガラス体を軟化点以
上の温度に加熱し、所望の形状に成形加工を行い石英ガ
ラスインゴットを製造する。成形加工の温度域は、１６
５０〜１８００℃の範囲から選択することが好ましい。
１６５０℃より低い温度では石英ガラスの粘度が高いた
め、実質的に自重変形が行われず、またＳｉ０2 の結晶
相であるクリストバライトの成長がおこりいわゆる失透
が生じるため好ましくなく、１８００℃より高い温度で
は、ＳｉＯ2 の昇華が無視できなくなり好ましくない。
また、石英ガラス体の自重変形を行わせる方向は、特に
規定されないが多孔質ガラス体の成長方向と同一である
ことが好ましい。
上の温度に加熱し、所望の形状に成形加工を行い石英ガ
ラスインゴットを製造する。成形加工の温度域は、１６
５０〜１８００℃の範囲から選択することが好ましい。
１６５０℃より低い温度では石英ガラスの粘度が高いた
め、実質的に自重変形が行われず、またＳｉ０2 の結晶
相であるクリストバライトの成長がおこりいわゆる失透
が生じるため好ましくなく、１８００℃より高い温度で
は、ＳｉＯ2 の昇華が無視できなくなり好ましくない。
また、石英ガラス体の自重変形を行わせる方向は、特に
規定されないが多孔質ガラス体の成長方向と同一である
ことが好ましい。
【００２４】ついで、このようにして得られた石英ガラ
スインゴットを、研削加工、スライス加工、研磨加工し
て、石英ガラス基板として、イオン注入処理を行う。イ
オン注入は、通常の装置、手法を用いて行うが、加速電
圧としては、通常４０〜２００ＫｅＶ程度で行う。
スインゴットを、研削加工、スライス加工、研磨加工し
て、石英ガラス基板として、イオン注入処理を行う。イ
オン注入は、通常の装置、手法を用いて行うが、加速電
圧としては、通常４０〜２００ＫｅＶ程度で行う。
【００２５】以上のような工程を経て得られる石英ガラ
スは、石英ガラス中に含有されるＯＨ量が１００ｐｐｍ
以下となり、該ガラス中のＯＨ量の変動幅はほとんどの
領域に於いて±５ｐｐｍ以内であり均質性に優れる石英
ガラスである。また、本発明の石英ガラスは、ガラス形
成原料として高純度な合成原料が使用可能なこと、溶融
工程を経ないためルツボ等からの不純物の混入がないこ
と等から、鉄、ニッケル等の重金属元素やナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属元素の不純物総量が１ｐｐｍ
以下と極めて高純度である。
スは、石英ガラス中に含有されるＯＨ量が１００ｐｐｍ
以下となり、該ガラス中のＯＨ量の変動幅はほとんどの
領域に於いて±５ｐｐｍ以内であり均質性に優れる石英
ガラスである。また、本発明の石英ガラスは、ガラス形
成原料として高純度な合成原料が使用可能なこと、溶融
工程を経ないためルツボ等からの不純物の混入がないこ
と等から、鉄、ニッケル等の重金属元素やナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属元素の不純物総量が１ｐｐｍ
以下と極めて高純度である。
【００２６】以下、本発明の詳細についてさらに実施例
により説明するが、当然のことながら本発明の内容はこ
れら実施例に限定されるものではない。
により説明するが、当然のことながら本発明の内容はこ
れら実施例に限定されるものではない。
【００２７】
［実施例１］公知の方法により、ＳｉＣｌ4 を酸水素火
炎中で加熱加水分解させて形成された直径３５ｃｍ，長
さ１００ｃｍの多孔質石英ガラス体を室温で雰囲気制御
可能な電気炉内に設置した。ついで露点温度−７０℃の
窒素ガスで電気炉内雰囲気を置換した後、露点温度−７
０℃の窒素ガスを流しながら５００℃／ｈｒの昇温速度
で１０００℃まで昇温した。引き続き昇温速度を５０℃
／ｈｒとし、１２５０℃まで昇温して、その温度で１０
ｈｒ保持した。こうして得られた熱処理済みの多孔質石
英ガラス体を透明ガラス化のための炉内最高温度が１４
５０℃に制御された電気炉内上部に設置し、炉内を露点
温度が−７０℃のヘリウムガスで置換した後、８０ｃｍ
／ｈｒの速度で下降させながら最高温度域を通過させて
透明ガラス化を行った。
炎中で加熱加水分解させて形成された直径３５ｃｍ，長
さ１００ｃｍの多孔質石英ガラス体を室温で雰囲気制御
可能な電気炉内に設置した。ついで露点温度−７０℃の
窒素ガスで電気炉内雰囲気を置換した後、露点温度−７
０℃の窒素ガスを流しながら５００℃／ｈｒの昇温速度
で１０００℃まで昇温した。引き続き昇温速度を５０℃
／ｈｒとし、１２５０℃まで昇温して、その温度で１０
ｈｒ保持した。こうして得られた熱処理済みの多孔質石
英ガラス体を透明ガラス化のための炉内最高温度が１４
５０℃に制御された電気炉内上部に設置し、炉内を露点
温度が−７０℃のヘリウムガスで置換した後、８０ｃｍ
／ｈｒの速度で下降させながら最高温度域を通過させて
透明ガラス化を行った。
【００２８】こうして得られた透明石英ガラスを、カー
ボン製発熱体を有する電気炉内で、軟化点以上の１７５
０℃に加熱して自重変形を行わせ、１７０×１７０×４
００ｍｍのブロック形状に成形した。こうして得られた
石英ガラスブロックの長手方向の中心部より、１７０×
１７０×５７ｍｍの石英ガラスブロックを切り出し、そ
の中心部１４０φについて精密干渉計（ＺｙｇｏIV）に
より屈折率分布を評価した。またＯＨ量分布は、１７０
×１７０×４００ｍｍ石英ガラスブロックより屈折率分
布を評価した部分のすぐ隣の場所より、２ｍｍ厚みのガ
ラス板を切り出し日本分光社製簡易ＦＴＩＲ装置により
３７００ｃｍ-1の吸収により定量した。Ｃｌ含有量は得
られた石英ガラスをアルカリ溶融したのち、イオンクロ
マトグラフィー法により定量した。また、徐冷点は、サ
ンプルサイズ２．４ｍｍ×５ｍｍ×６０ｍｍのサンプル
を切り出し、スパン５２ｍｍで、ビームベンディング法
により測定した。結果を表１に示す。
ボン製発熱体を有する電気炉内で、軟化点以上の１７５
０℃に加熱して自重変形を行わせ、１７０×１７０×４
００ｍｍのブロック形状に成形した。こうして得られた
石英ガラスブロックの長手方向の中心部より、１７０×
１７０×５７ｍｍの石英ガラスブロックを切り出し、そ
の中心部１４０φについて精密干渉計（ＺｙｇｏIV）に
より屈折率分布を評価した。またＯＨ量分布は、１７０
×１７０×４００ｍｍ石英ガラスブロックより屈折率分
布を評価した部分のすぐ隣の場所より、２ｍｍ厚みのガ
ラス板を切り出し日本分光社製簡易ＦＴＩＲ装置により
３７００ｃｍ-1の吸収により定量した。Ｃｌ含有量は得
られた石英ガラスをアルカリ溶融したのち、イオンクロ
マトグラフィー法により定量した。また、徐冷点は、サ
ンプルサイズ２．４ｍｍ×５ｍｍ×６０ｍｍのサンプル
を切り出し、スパン５２ｍｍで、ビームベンディング法
により測定した。結果を表１に示す。
【００２９】次いで、得られたガラスブロックを表面研
削した後、内周刃式のスライスマシンにより２．７ｍｍ
の厚みにスライスし、光学研磨を行い石英ガラス基板と
して、イオン注入のサンプルとした。イオン注入は、窒
素を１１０ＫｅＶで１×１０15イオン／ｃｍ2 、またア
ルミニウムを２００ＫｅＶで１×１０15イオン／ｃｍ2
注入した。
削した後、内周刃式のスライスマシンにより２．７ｍｍ
の厚みにスライスし、光学研磨を行い石英ガラス基板と
して、イオン注入のサンプルとした。イオン注入は、窒
素を１１０ＫｅＶで１×１０15イオン／ｃｍ2 、またア
ルミニウムを２００ＫｅＶで１×１０15イオン／ｃｍ2
注入した。
【００３０】得られた基板を、ＣＦ4 を用いたプラズマ
エッチングに供し、イオン注入しないサンプルとエッチ
ングレートを相対比較した。結果を表１に示す。
エッチングに供し、イオン注入しないサンプルとエッチ
ングレートを相対比較した。結果を表１に示す。
【００３１】［実施例２］実施例１と同様の方法で作成
し鏡面研磨を施した石英ガラス基板に９５ＫｅＶの加速
電圧でカーボンを１×１０15イオン／ｃｍ2 注入した。
得られた基板を、ＣＦ4 を用いたプラズマエッチングに
供し、イオン注入をしないサンプルとエッチングレート
を相対比較した。結果を表１に示す。
し鏡面研磨を施した石英ガラス基板に９５ＫｅＶの加速
電圧でカーボンを１×１０15イオン／ｃｍ2 注入した。
得られた基板を、ＣＦ4 を用いたプラズマエッチングに
供し、イオン注入をしないサンプルとエッチングレート
を相対比較した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】本発明のフォトマスク用の石英ガラス基
板は、徐冷点が高く耐熱性が高い優れた特徴を有し、か
つ、耐エッチング性が高いという優れた特徴を有する。
また、光学的均質性が高いという優れた特徴を有する。
板は、徐冷点が高く耐熱性が高い優れた特徴を有し、か
つ、耐エッチング性が高いという優れた特徴を有する。
また、光学的均質性が高いという優れた特徴を有する。
Claims (5)
- 【請求項１】ハロゲン含有量が１０ｐｐｍ以下、ＯＨ含
有量が１００ｐｐｍ以下、重金属およびアルカリの含有
量の総計が１ｐｐｍ以下であって、徐冷点が１１５０℃
以上であり、かつ基板表面に、窒素、カーボン、アルミ
ニウムのうちの少なくとも１種類をイオン注入してある
ことを特徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板。 - 【請求項２】請求項１記載のフォトマスク用の石英ガラ
ス基板において、窒素のイオン注入量が１×１０14〜１
×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であることを特徴とする
フォトマスク用の石英ガラス基板。 - 【請求項３】請求項１または２記載のフォトマスク用の
石英ガラス基板において、アルミニウムのイオン注入量
が１×１０14〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲である
ことを特徴とするフォトマスク用の石英ガラス基板。 - 【請求項４】請求項１記載のフォトマスク用の石英ガラ
ス基板において、カーボンのイオン注入量が１×１０14
〜１×１０16イオン／ｃｍ2 の範囲であることを特徴と
するフォトマスク用の石英ガラス基板。 - 【請求項５】請求項１、２、３または４記載のフォトマ
スク用の石英ガラス基板において、基板の外径Ｄ（円形
の場合はその直径、矩形の場合は短辺の長さ）に対し、
基板の面内中心から半径Ｒ＝０．４×Ｄで囲まれる領域
内の屈折率の変動幅が３×１０-6以下であることを特徴
とするフォトマスク用の石英ガラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32715391A JPH05139779A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | フオトマスク用の石英ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32715391A JPH05139779A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | フオトマスク用の石英ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05139779A true JPH05139779A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18195906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32715391A Withdrawn JPH05139779A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | フオトマスク用の石英ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05139779A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006108766A1 (de) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Halter aus quarzglas für die prozessierung von halbleiterwafern und verfahren zur herstellung des halters |
| EP1712528A3 (de) * | 2005-04-15 | 2007-07-04 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Optisches Bauteil aus Quarzglas, Verfahren zur Herstellung de Bauteils und Verwendung desselben |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP32715391A patent/JPH05139779A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006108766A1 (de) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Halter aus quarzglas für die prozessierung von halbleiterwafern und verfahren zur herstellung des halters |
| EP1712528A3 (de) * | 2005-04-15 | 2007-07-04 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Optisches Bauteil aus Quarzglas, Verfahren zur Herstellung de Bauteils und Verwendung desselben |
| JP2008535764A (ja) * | 2005-04-15 | 2008-09-04 | ヘレウス クワルツグラス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 半導体ウエハを処理するための石英ガラスからなる保持器および保持器の製造方法 |
| US7749930B2 (en) | 2005-04-15 | 2010-07-06 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Holder made from quartz glass for the processing of semiconductor wafers and method for production of the holder |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |